JP2001000825A - 圧縮気体の除湿装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、微粒子化した吸湿剤の検知手段への
付着を可能な限り規制して、検知精度と信頼性の向上を
図った圧縮気体の除湿装置を提供する。 【解決手段】吸着剤１７を充填する二基の吸着筒３，４
と、これら吸着筒に連通する連通路および切換え弁２６
を備え、湿った圧縮気体を一方の吸着筒へ導いて吸着除
湿して乾燥させ、この乾燥気体の一部を他方の吸着筒に
導いてパージする再生を並行して行い、両吸着筒の間で
乾燥と再生を交互に切換えて連続的に乾燥気体を供給す
る装置であり、各吸着筒で吸着除湿された乾燥気体を導
くとともに外部へ給出案内する給出路２０と、この給出
路に設けられ乾燥気体のみ流通可能なフィルタ４５で区
画された取付け室４０と、この取付け室内に取付けられ
乾燥気体の湿度を検知する湿度センサ２３とを具備し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吸着剤を用いて湿
った圧縮気体を吸着除湿して乾燥する、圧縮気体の除湿
装置に係わり、特に、乾燥気体の状態を検知する検知手
段の配置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の除湿装置においては、乾燥した気
体、たとえば乾燥空気を連続して供給するため、活性ア
ルミナ、シリカゲル、合成ゼオライトあるいは塩化リチ
ウムなどの吸着剤を容器に充填した吸着筒が二基用意さ
れる。一方の吸着筒に湿った圧縮空気を導き吸着除湿し
て乾燥空気とし、所定の供給先に供給する。同時に、得
られた乾燥空気の一部を他方の吸着筒に導き、前段階で
吸湿して吸湿能力の低下した吸着剤から湿分を脱着し、
この湿分を吸着筒からパージする再生をなす。

【０００３】このような一方の吸着筒における圧縮空気
の乾燥と、他方の吸着筒における吸着剤の再生は同時に
並行して行われるとともに、所定時間経過後に両吸着筒
間に設けられた切換え弁を切換えて、連続的に乾燥空気
を供給する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この種の装置におい
て、供給先には常に一定の乾燥度の乾燥空気を供給しな
ければならないし、また、環境条件によっては吸着剤の
吸着作用を軽減させる、いわゆる省エネ運転に移行する
場合もある。

【０００５】そのための検知手段を備え、各吸着筒から
導出される乾燥空気の状態を検知して装置の制御手段へ
検知信号を送り、ここで判断してたとえば切換え手段な
どの駆動機構を制御するようになっている。

【０００６】ところで、上記各吸着筒に導かれる湿った
圧縮空気は、吸着筒中の吸着剤に圧力をかけるので、吸
着剤相互が擦れる。ついには、吸着剤の一部が微粒子化
し、乾燥空気とともに吸着筒から出てしまう。この装置
から給出される乾燥空気はフィルタを通過するようにな
っていて、微粒子化した吸着剤が捕捉される。したがっ
て、供給先へは乾燥空気のみが確実に供給される。

【０００７】しかしながら、上記検知手段は吸着筒と装
置出口である給出口とを連通する給出路の中途部もしく
は給出口近傍に配置されているため、乾燥空気に混在す
る吸着剤微粒子が付着し易い。長期の使用に亘れば、吸
着剤微粒子が検知手段に堆積して乾燥空気との間に介在
してしまい、検知手段の検知精度が損なわれて信頼性の
低下をきたす。

【０００８】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、検知手段の
取付け構造から、微粒子化した吸湿剤の検知手段への付
着を可能な限り規制して、検知精度の向上および信頼性
の向上を図った圧縮気体の除湿装置を提供しようとする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するため
本発明の圧縮気体の除湿装置は、請求項１として、吸着
剤を充填する一対の吸着筒と、これら吸着筒に連通する
連通路およびこの連通路に設けられる切換え手段を備
え、湿った圧縮気体を一方の吸着筒へ導いて吸着除湿し
て乾燥させ、この乾燥気体の一部を他方の吸着筒に導い
て前段階で吸湿能力が低下した吸着剤から湿分を脱着し
かつパージする再生を並行して行い、両吸着筒の間で乾
燥と再生を交互に切換えて連続的に乾燥気体を供給する
圧縮気体の除湿装置において、各吸着筒で吸着除湿され
た乾燥気体を導くとともに外部へ給出案内する給出路
と、この給出路に設けられ粒塵は捕捉し乾燥気体のみ流
通可能なフィルタで区画された取付け室と、この取付け
室内に取付けられ乾燥気体の状態を検知する検知手段と
を具備したことを特徴とする。

【００１０】請求項２として、請求項１記載の圧縮気体
の除湿装置において上記検知手段は、少なくとも乾燥気
体の湿度を検知する湿度センサであることを特徴とす
る。

【００１１】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、各吸着筒から吸湿剤微粒子化が乾燥気体と
ともに出ても、検知手段における吸着剤微粒子の付着を
確実に規制する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面にもとづいて説明する。図１に、圧縮気体の除湿装置
の外観を斜視図として示す。この除湿装置は、下部側の
架台１と、この架台１の一側部上に取付けられる電気部
品箱２と、架台１の他側部上に取付けられる２基の吸着
筒（説明の都合上、以下、図の左側吸着筒をＡ筒と呼
び、図の右側吸着筒をＢ筒と呼ぶ）３，４と、これら
Ａ，Ｂ筒３，４の上端部に亘って載設されるアウトレッ
トヘッド５、およびＡ，Ｂ筒下端部に亘って取付けられ
るインレットヘッド１５とから構成される。

【００１３】このアウトレットヘッド５は、複数本の支
柱ボルト６…とナット７…を介して架台１に取付け固定
され、よってＡ，Ｂ両筒３，４の固定保持がなされてい
る。上記インレットヘッドは、上記架台１に取付けられ
る蓋板８によって遮蔽されている。上記アウトレットヘ
ッド５の一側面には、装置内で吸着乾燥した気体を所定
の供給先に給出案内するための給出口９が設けられ、か
つ架台１の一側面には湿った圧縮気体を装置内へ導入案
内するための導入口１０が開口される。

【００１４】また、アウトレットヘッド５の中央部には
湿度インジケータ１１が設けられ、さらにアウトレット
ヘッド５にはＡ，Ｂ両筒３，４上端部と互いに連通する
パージオリフィス１２が設けられている。このパージオ
リフィス１２とは反対側の側部にパージ弁２７を接続す
るための一対の接続口体１３が設けられている。

【００１５】図２と、図３は、同じ除湿装置の断面を概
略的に示しており、互いに作用が異なる状態である。上
記Ａ，Ｂ筒３，４は、上下端面が開口する筒体からなっ
ていて、上端開口部はアウトレットヘッド５下面に設け
られた凹部５ａに挿嵌され、下端開口部は先に述べたイ
ンレットヘッド１５上面に設けられた凹部１５ａに挿嵌
される。各Ａ，Ｂ筒３，４の上端開口と下端開口からそ
れぞれ所定間隔を存した位置に多孔板１６が設けられ、
これら多孔板１６間に吸着剤１７が充填される。吸着剤
１７として、活性アルミナ、シリカゲル、ゼオライトな
どが用いられる。

【００１６】上記アウトレットヘッド５における各Ａ，
Ｂ筒３，４中央部と対向する位置に逆止弁１８Ａ，１８
Ｂを収容する弁室１９が形成される。さらに、アウトレ
ットヘッド５には、上記給出口９と各弁室１９とを連通
する給出路２０が設けられ、この中途部に上記湿度イン
ジケータ１１と連通する分岐路２１が分岐している。

【００１７】各弁室１９の周囲でＡ，Ｂ両筒３，４が挿
嵌される範囲内は凹陥形成されていて、先に説明したパ
ージオリフィス（ここではアウトレットヘッド５に設け
られるよう描いている）１２と連通するパージ室２２と
なっている。

【００１８】上記給出路２０における給出口９とは反対
側の端部には、後述するように構成される取付け室４０
が設けられていて、ここに検知手段である湿度センサ２
３が取付けられている。

【００１９】図２のみ示すように、上記電気部品箱２内
に制御手段である制御回路２５が収容されていて、上記
湿度センサ２３と電気的に接続される。湿度センサ２３
は、給出路２０における乾燥空気の湿度を検知して、そ
の検知信号を制御回路２５へ送るようになっている。

【００２０】上記インレットヘッド１５の下面には切換
え手段である切換え弁２６が取付けられている。インレ
ットヘッド１５の一側部には上記導入口１０が設けら
れ、他側部にはパージ弁２７とサイレンサ２８が直列に
接続される。上記切換え弁２６には、図の左側から右側
へ第１のポートａ，第２のポートｂ，第３のポートｃ，
第４のポートｄ，第５のポートｅが順次設けられてい
て、弁体ｆが移動することにより各ポートａ〜ｅ相互の
連通切換えがなされる。上記弁体ｆはソレノイド２６Ｓ
によって駆動される。このソレノイド２６Ｓは上記制御
回路２５と電気的に接続され、駆動制御されるようにな
っている。

【００２１】上記インレットヘッド１５には、導入口１
０と切換え弁２６の第３のポートｃとを連通する導入路
３０と、Ａ筒３の下部開口端と第２のポートｂとを連通
するＡ筒連通路３１と、Ｂ筒４の下部開口端と第４のポ
ートｄとを連通するＢ筒連通路３２と、第１のポートａ
と第５のポートｅとを連通する逆Ｕ字状のポート連通路
３３および、このポート連通路３３の中途部から分岐し
て上記パージ弁２７に連通するパージ分岐路３４が設け
られている。

【００２２】上記パージ弁２７は、通常構成の電磁開閉
弁であって、上記制御回路２５と電気的に接続される。
この制御回路２５からの制御信号に応じて開閉し、パー
ジ分岐路３４から導かれるパージ気体の導通もしくは遮
断をなす。ここから導出されるパージ気体はサイレンサ
２８に導かれて消音されたあと、外部へ放出されるよう
になっている。

【００２３】上記制御回路２５は、上記湿度センサ２３
からの検知信号を受けて露点温度（圧力下露点）に換算
する回路と、この露点温度と予め記憶された設定露点温
度（圧力下露点）とを比較する回路、およびこの比較結
果にもとづいて切換え弁２６の切換え制御と、パージ弁
２７の開閉制御をなす回路とを備えている。

【００２４】なお、上記給出口９は上記給出路２０の左
側端部に設けられるのに対して、上記湿度センサ２３は
右側端部に取付けられる。すなわち、給出路２０の一端
側に給出口９が設けられ、他端側に湿度センサ２３が取
付けられ取付け室４０が設けられる。

【００２５】図４に、湿度センサ２３を取付けた上記取
付け室４０の構造を拡大して示す。給出路２０の上記給
出口９とは反対側の端部は開口しており、蓋体４１によ
って気密を保持した状態で、開閉自在に閉塞される。

【００２６】この蓋体４１の内面と外面とに亘って貫通
するねじ孔４２が設けられ、湿度センサ２３のねじ部２
３ｂが気密を保持した状態でねじ込まれ、検知部２３ａ
が取付け室４０に突出している。また、蓋体４１には、
装置本体１外面から給出路２０に亘って貫通する細孔か
らなるオリフィス４３が設けられる。

【００２７】蓋体４１で閉塞された給出路２０他端開口
部と、この近傍にある弁室１９との間には、内径にねじ
孔４４ａを備えたフィルタ取付け部４４が一体に設けら
れている。このフィルタ取付け部４４のねじ孔４４ａ
に、フィルタ４５のねじ部４５ａがねじ込まれていて、
給出路２０を区画する取付け室４０が形成される。すな
わち、この取付け室４０内に湿度センサ２３が取付けら
れることになる。

【００２８】このように構成される除湿装置であって、
以下に述べるような作用をなす。なお、圧縮気体として
圧縮空気を適用して説明する。

【００２９】切換え弁２６の弁体ｆが図２に示す位置に
あるとき、装置へ供給される湿った圧縮空気はインレッ
トヘッド１５の導入口１０から導入路３０、切換え弁２
６を介してＢ筒４内へ導かれる。Ｂ筒４内を通過する間
に、充填される吸着剤１７によって吸着除湿され乾燥化
する、乾燥工程が行われる。

【００３０】そして、逆止弁１８Ｂから給出路２０に導
かれ、さらに給出口９から所定の供給先に給出される。
Ｂ筒４上端開口部から出た乾燥空気の一部はパージ室２
２、パージオリフィス１２、Ａ筒３上部のパージ室２２
を介してＡ筒３内に案内され、ここに充填される吸着剤
１７を通過して前段階の乾燥工程において吸着剤１７が
吸着した湿分を脱着する。湿分を脱着したパージ空気
は、Ａ筒連通路３１から切換え弁２６を介してパージ分
岐路３４に導かれる。

【００３１】パージ弁２７が閉成状態にあるとき、パー
ジ空気は遮断されてＡ筒３内を圧力上昇する昇圧工程と
なす。パージ弁２７が開放状態にあるとき、パージ空気
はパージ弁２７を通過してサイレンサ２８に導かれ、こ
こで消音されてから外部へ放出される再生工程となす。

【００３２】切換え弁２６の弁体ｆが図３に示す位置に
あるとき、装置へ供給される湿った圧縮空気は、導入口
１０から導入路３０と切換え弁２６を介してＡ筒３内へ
導かれる。そして、Ａ筒３内に充填される吸着剤１７に
よって吸着除湿され乾燥化する乾燥工程となり、逆止弁
１８Ａ、給出路２０を介して給出口９から所定の供給先
に給出される。

【００３３】また、乾燥空気の一部はパージ室２２に導
かれ、パージオリフィス１２、Ｂ筒４上部のパージ室２
２を介してＢ筒４内に案内され、前段階の乾燥工程にお
いて吸着剤１７が吸着した湿分を脱着する。湿分を脱着
したパージ空気は、Ｂ筒連通路３２から切換え弁２６を
介してパージ分岐路３４に導かれる。パージ弁２７が閉
成状態にあるときはここで遮断され、Ｂ筒４内を圧力上
昇する昇圧工程となす。パージ弁２７が開放状態にあれ
ば、パージ空気はサイレンサ２８に導かれ消音されてか
ら外部へ放出される再生工程となす。

【００３４】たとえば給出口９から供給される先におい
て必要とする空気量がごく少なくてすむなど、いわゆる
負荷が小さい場合や、導入口１０から導入される圧縮空
気の湿度が極めて低く乾燥している場合には、省エネ運
転に移行する。

【００３５】上記湿度センサ２３は、吸着除湿して乾燥
した圧縮空気の湿度を検知して制御回路２５に検知信号
を送る。制御回路２５では、検知した湿度を露点温度
（圧力下露点）に演算し、その結果をセンサ出力電圧と
して出力する。

【００３６】各吸着筒３，４に導かれる湿った圧縮空気
は吸着剤１７に所定の圧力をかける。この圧力によって
吸着剤１７の粒子相互が擦れ、かつ長期の使用に亘ると
一部が微粒子化して乾燥空気とともに逆止弁１８Ａ，１
８Ｂを介して給出路２０に導出される。

【００３７】乾燥空気と、この乾燥空気に混在する吸着
剤微粒子は給出路２０に沿って導かれ、給出口９から装
置外の供給先へ給出される。給出口９から出た直後の位
置にフィルタが接続されていて、上記吸着剤微粒子はす
べて捕捉され、純然たる乾燥空気のみが供給先へ供給さ
れる。

【００３８】上記給出口９が給出路２０の一端側に設け
られるのに対して、上記湿度センサ２３を取付けた取付
け室４０は給出路２０の他端側に取付けられている。し
たがって、ほとんど大部分の吸着剤微粒子を混在した乾
燥空気が給出口９側に流れる一方で、取付け室４０と湿
度センサ２３側に流れる乾燥空気には残りのごくわずか
な量の吸着剤微粒子が混在するにすぎない。

【００３９】しかも、吸着剤微粒子が湿度センサ２３に
到達する直前の位置で、取付け室４０を区画するフィル
タ４５によって捕捉され、乾燥空気のみが通過する。蓋
体４１に設けられるオリフィス４１により湿度センサ２
３とその周辺には吸着剤微粒子を含まない新鮮な乾燥空
気が流れる。

【００４０】したがって、湿度センサ２３に吸着剤微粒
子が全く付着することがなく、長期に亘って高い検知精
度を保持する。湿度センサ２３とその周辺には常に新鮮
な乾燥空気が流れて、湿度センサ２３は高い検知精度を
保持する。

【００４１】図５は、第２の実施の形態を示しており、
給出路２０の中途部に湿度センサ２３を取付けた取付け
室４０Ａが設けられる。この取付け室４０Ａは、取付け
座５０および筒状のフィルタ５１とから構成される。

【００４２】すなわち、給出路２０の上面一部にねじ孔
５２が設けられていて、取付け座５０のねじ部５０ａが
ねじ込まれる。上記フィルタ４５は、上端開口部が取付
け座５０の端面に嵌め込まれ、中途部は給出路２０を横
断するように突出し、下端有底部は給出路２０下面に近
接している。取付け座５０にはねじ孔５０ｂが設けられ
ていて、湿度センサ２３のねじ部２３ｂがねじ込まれ、
検知部２３ａはフィルタ５１内に突出する。

【００４３】このような構成であるので、給出路２０に
吸着剤微粒子を混在した乾燥空気が流れると、乾燥空気
のみフィルタ５１を通過して湿度センサ２３の検知部２
３ａに接触する一方で、全ての吸着剤微粒子はフィルタ
５１によって捕捉される。したがって、湿度センサ２３
に吸着剤微粒子が全く付着することがなく、常に吸着剤
微粒子を含まない新鮮な乾燥空気が流れて、長期に亘っ
て高い検知精度を保持する。

【００４４】なお、上述の実施の形態では、検知手段と
して湿度センサ２３を適用して説明したが、これに限定
されるものではなく、たとえば、湿度センサ２３および
これと並んで備えられる温度センサを対象としてもよ
く、あるいは、湿度センサと温度センサとを一体化した
もの、もしくは湿度と他の乾燥空気の状態を検出する手
段を一体化したものであってもよい。

【００４５】また、ここでは二基の吸着筒３，４を備え
たが、これに限定されたものではなく、複数対の吸着筒
を備え、一方側と他方側を直列に連通する除湿装置にも
適用できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
着除湿された乾燥気体を導く給出路にフィルタで区画さ
れた取付け室を設け、この取付け室に乾燥気体の状態を
検知する検知手段を取付けたから、各吸着筒から吸湿剤
微粒子化が乾燥気体とともに出ても、検知手段に対する
吸着剤微粒子の付着を確実に規制して、検知精度を高く
保持でき、信頼性の向上を得られるなどの効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す、除湿装置の
外観斜視図。

【図２】同実施の形態を示す、除湿装置の概略の断面
図。

【図３】同実施の形態を示す、除湿装置の概略の断面図
で、図２とは異なる工程を説明する図。

【図４】同実施の形態を示す、除湿装置の湿度センサ取
付け部を拡大した図。

【図５】第２の実施の形態を示す、除湿装置の湿度セン
サ取付け部を拡大した図。

【符号の説明】

１７…吸着剤、 ３…吸着筒（Ａ筒）、 ４…吸着筒（Ｂ筒）、 ２６…切換え弁（切換え手段）、 ２０…給出路、 ４５，５１…フィルタ、 ４０，４０Ａ…取付け室、 ２３…湿度センサ（検知手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸着剤を充填する二基の吸着筒と、これ
   ら吸着筒に連通する連通路およびこの連通路に設けられ
   る切換え手段を備え、湿った圧縮気体を一方の吸着筒へ
   導いて吸着除湿して乾燥させ、この乾燥気体の一部を他
   方の吸着筒に導いて前段階で吸湿能力が低下した吸着剤
   から湿分を脱着しかつパージする再生を並行して行い、
   両吸着筒の間で乾燥と再生を交互に切換えて連続的に乾
   燥気体を供給する圧縮気体の除湿装置において、 各吸着筒で吸着除湿された乾燥気体を導くとともに、外
   部へ給出案内する給出路と、 この給出路に設けられ、粒塵は捕捉し、乾燥気体のみ流
   通可能なフィルタで区画された取付け室と、 この取付け室内に取付けられ、乾燥気体の状態を検知す
   る検知手段と、を具備したことを特徴とする圧縮気体の
   除湿装置。
2. 【請求項２】 上記検知手段は、少なくとも乾燥気体の
   湿度を検知する湿度センサであることを特徴とする請求
   項１記載の圧縮気体の除湿装置。